單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：?jiǎn)纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者：系（部）：信電系專(zhuān)業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：職稱(chēng)：2006年6月7日浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)論文I目錄第1章緒論.1第2章方案論證比較設(shè)計(jì).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.1單片機(jī)概述.52.2步進(jìn)電機(jī)的工作原理.62.3單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)思路.8第3章控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì).103.1SPCE061A的介紹.103.1.1性能.103.1.2結(jié)構(gòu).113.1.3芯片的引腳排列和說(shuō)明.123.1.4SPCE061A單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu).133.1.5NspTM的核心結(jié)構(gòu).153.2步進(jìn)電機(jī)的選擇.173.3步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì).173.4數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì).193.54X4鍵盤(pán)電路的設(shè)計(jì).20第4章控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).234.1控制脈沖的產(chǎn)生.234.2步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和時(shí)序脈沖的關(guān)系.244.3步數(shù)的確定.254.4步進(jìn)電機(jī)的變速控制.274.5語(yǔ)音報(bào)數(shù).30第5章結(jié)論.32參考文獻(xiàn).33致謝.34附錄.35浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)論文II摘要單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)。它是把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件：中央處理器、CPU、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、I/O接口電路、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及串行通信接口等制作在一塊集成芯片中，構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)主要應(yīng)用于控制領(lǐng)域，由于其具有可靠性高、體積小、價(jià)格低、易于產(chǎn)品化等特點(diǎn)，因而在智能儀器儀表、實(shí)時(shí)工業(yè)控制、智能終端、通信設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等自控領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用1。步進(jìn)電機(jī)是一種能將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件,實(shí)質(zhì)上是一種數(shù)字/角度轉(zhuǎn)換器步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)主要由步進(jìn)控制器,功率放大器及步進(jìn)電機(jī)等組成.步進(jìn)控制器由緩沖寄存器,環(huán)形分配器,控制邏輯及正,反轉(zhuǎn)控制門(mén)等組成,能把輸入的脈沖轉(zhuǎn)換成環(huán)形脈沖,以便控制步進(jìn)電機(jī),并能進(jìn)行正反向控制.但由于步進(jìn)控制器線路復(fù)雜.成本高.采用單片機(jī)控制,用軟件代替上述步進(jìn)控制器,使得線路簡(jiǎn)單,成本低,可靠性大大增加,靈活改變步進(jìn)電機(jī)的控制方案,無(wú)需邏輯電路組成時(shí)序發(fā)生器.軟件編程可靈活產(chǎn)生不同類(lèi)型步進(jìn)電機(jī)勵(lì)磁序列來(lái)控制各種步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行方式并可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)單片機(jī)控制多臺(tái)電機(jī).提供靈活多樣的控制手段和提高控制精度對(duì)復(fù)雜繁瑣的控制易于實(shí)現(xiàn),尤其在本系統(tǒng)中更顯示出微機(jī)控制的優(yōu)越性。本設(shè)計(jì)采用凌陽(yáng)16位單片機(jī)SPCE061A對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，通過(guò)IO口輸出的具有時(shí)序的方波作為步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過(guò)芯片L298N驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；同時(shí)，用4X4的鍵盤(pán)來(lái)對(duì)電機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行控制，并用數(shù)碼管顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速，采用74LS164作為4位單個(gè)數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)，從單片機(jī)輸入信號(hào)；利用凌陽(yáng)單片機(jī)的語(yǔ)音功能播報(bào)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)步進(jìn)電機(jī)浙江工業(yè)大學(xué)浙西分校信息與電子工程系畢業(yè)論文IIIABSTRACT2Thesinglesliceofmicrocomputersisabbreviatedastheone-chipcomputer.Itiseveryfunctionpartwhichmakesupthemicrocomputer:Centralprocessingunit,CPU,arbitraryaccessmemoryRAM,read-onlymemoryROM,I/Ointerfacecircuit,timer/counterandserialcommunicationinterface,etc.makeintheintegratedchiptogether,formanintactmicrocomputer.One-chipcomputerapplycontrolledfieldtomainly,becauseithavedependabilityhigh,small,pricelow,easycommercialization,etc.characteristic,thereforewonextensiveapplicationinfieldsofautomaticcontrolsuchasintellectualinstrumentandapparatus,real-timeindustrialcontrol,intelligentterminal,communicationequipment,navigationsystem,householdappliances,etc.Itisthatonekindcanchangetheelectricpulsesignalintoaelectromechanicalcomponentofangledisplacementorlinedisplacementtowalkintotheelectricalmachinery,itisakindoffigure/angleconverterthatiswalkedintothecontrolsystemoftheelectricalmachinerytomainlywalkintothecontrollerinfact,poweramplifierandwalkingintotheelectricalmachinery,etc.makeup.Walkedintothecontrollertobuffertheregister,theannulardistributor,controllogicand,overturn,controldoor,etc.makeup,canchangethepulseinputintointoanannularpulse,inordertocontrol,walkintoelectricalmachinery,cancarryonpositiveandnegativetocontrol.Butbecausewalkintothecontrollercircuitcomplicatedly.Withhighcosts.Adoptone-chipcomputercontrol,replacewithsoftwaredescribedabovetowalkintothecontroller,makethecircuitsimple,withlowcosts,dependabilityincreasesgreatly,changethecontrolschemeofwalkingintotheelectricalmachineryflexibly,donotneedlogicalcircuittomakeupthetimesequencegenerator.Softwareprogrammingveryflexibletoproduce,walkintoelectricalmachineryexcitationarray